JPH10270144A

JPH10270144A - 端子付き基板製造用治具

Info

Publication number: JPH10270144A
Application number: JP9073531A
Authority: JP
Inventors: Kunio Nagaya; 邦男長屋; Hiroaki Hayashi; 弘晃林
Original assignee: Ibiden Co Ltd
Current assignee: Ibiden Co Ltd
Priority date: 1997-03-26
Filing date: 1997-03-26
Publication date: 1998-10-09

Abstract

(57)【要約】【課題】信頼性の高い端子付き基板を確実に製造する
ことができる端子付き基板製造用治具を提供すること。【解決手段】この治具３１は整列面３３ａを有する。
整列面３３ａには各端子１６を挿入するための複数の凹
部３７が形成されている。各端子１６の接合端１６ａ
は、その整列面３３ａから浮いた状態で保持される。そ
の浮き上がり量は、少なくとも完全フィレットが形成さ
れうる量である。このような整列工程の後、基板２を治
具３１上に重ね合わせ、さらにろう材Ｓ1 を溶融させ
る。その結果、導体部分４と端子１６とがろう付けさ
れ、端子付き基板１が製造される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、端子付き基板を製
造する際に用いる治具に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、基板の片面または両面に形成され
たパッドに対して複数のピンをはんだ付けにより接合す
る端子付き基板の製造方法がいくつか提案されている。
その際、例えばシート状間隔保持具に複数のピンを整列
状態で保持させたものが使用されることがある。しか
し、ピンの種類によっては、このような状態で部品を供
給できない場合がある。従って、ばらばらの状態で供給
されるピンを、専用の治具を用いて整列させることが必
要とされる。このような場合の端子付き基板の製造方法
の一例を図１０〜図１２に基づいて説明する。

【０００３】まず、整列面８２に複数の凹部８３を備え
る整列用治具８１を用意する。この治具８１の凹部８３
にピン８４の非接合端８４ｂ側を挿入し、接合端８４ａ
側を整列面８２を上側に向ける。次に、あらかじめパッ
ド８５にクリームはんだ８６が印刷されている基板８７
を用意し、それを治具８１上に重ね合わせる。そのと
き、各パッド８５に各接合端８４ａを接触させる。次
に、各ピン８４が仮固定されている前記基板８７をリフ
ロー用治具８８に移し替え、同治具８８ごとリフロー炉
内にセットする。そして、はんだＳ1 が溶融する温度に
加熱し、各パッド８５と各ピン８４とをはんだ付けする
ことにより、端子付き基板を製造していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来技術に
おいて、ピン８４は治具８１，８８に殆ど埋没した状態
になるため（図１１，図１２）、リフローにより溶融し
たはんだＳ1 は充分に回り込むことができない。ゆえ
に、不完全な形状のフィレットが形成されやすいという
問題があった。従って、パッド８５とピン８４との接合
強度が弱くなり、高い信頼性が確保されにくかった。

【０００５】本発明は上記の課題を解決するためなされ
たものであり、その目的は、信頼性の高い端子付き基板
を確実に製造することができる端子付き基板製造用治具
を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１に記載の発明では、治具を用いて複数の
端子を立てた状態で整列させる工程、基板に形成された
導体部分を前記整列された各端子の接合端に接触させる
べく前記基板を前記治具上に重ね合わせる工程、及び前
記導体部分と前記接合端との間に介在されるろう材を溶
融させることにより前記導体部分と前記端子とをろう付
けする工程を含む端子付き基板の製造方法において使用
される前記治具であって、その治具は前記各端子を挿入
するための複数の凹部が形成された整列面を有し、かつ
前記各端子の接合端はその整列面から少なくとも完全フ
ィレットが形成されうる量だけ浮いた状態で保持される
ことを特徴とする端子付き基板製造用治具をその要旨と
する。

【０００７】請求項２に記載の発明は、請求項１におい
て、耐熱性材料からなりかつその内部に空洞を有すると
した。請求項３に記載の発明では、請求項１または２に
おいて、前記治具を２つ用いて互いの整列面を対向させ
て配置する場合において、両治具同士を分離不能に位置
決め固定するための位置決め固定機構を、前記両治具の
少なくともいずれか一方に設けることとした。

【０００８】以下、本発明の「作用」を説明する。請求
項１に記載の発明によると、複数の凹部に端子が挿入さ
れることにより、各端子が立った状態で整列する。ま
た、このとき端子の接合端は整列用治具の整列面から完
全フィレットが形成されうる量だけ浮いた状態にもなる
ので、ろう付け工程の際に溶融したろう材は、整列面に
邪魔されることなく充分に回り込むことができる。その
ため、導体部分と端子との間に確実に完全フィレットが
形成される。よって、導体部分と端子との間の接合強度
が強くなり、端子付き基板に高い信頼性が確保される。

【０００９】請求項２に記載の発明によると、耐熱性を
有する材料であると、整列用治具としてのみならずろう
付け用治具としても使用することができる。従って、治
具の移し替え作業が不要になり、その分だけ作業効率が
向上する。また、内部に空洞があると、熱容量の減少に
より全体として熱しやすく冷めやすくなる。そのため、
ろう付けに要する時間を短縮することができ、その分だ
け作業効率が向上する。

【００１０】請求項３に記載の発明によると、位置決め
固定機構によって両治具同士が分離不能に位置決め固定
されることから、例えば対向させて配置した状態の両治
具を反転させたときでも両治具同士のずれが防止され
る。従って、両面一括ろう付け工程を確実に行うことが
でき、それに付随して作業効率の向上を図ることができ
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】

［第１の実施形態］以下、本発明を具体化した実施形態
１の変換モジュール及び治具を用いたその製造方法を図
１〜図５に基づき詳細に説明する。

【００１２】まず最初に、端子付き基板としての変換モ
ジュール１の構造を説明する。図１〜図３に示されるよ
うに、変換基板２のみからなる本実施形態の変換モジュ
ール１は、半導体パッケージとしてのＰＧＡ２１を信号
変換したうえでマザーボードＭＢに搭載するためのもの
である。

【００１３】変換基板２の主要部分を構成する両面板１
４は、矩形状かつリジッドなものであって、導体層を表
裏両面に２層有している。両面板１４の第１の領域に
は、第１のパッド５、第２のパッド４、配線パターン６
及びミニバイアホール８が形成されている。一方、横方
向に延出した両面板１４の第２の領域には、矩形状をし
た電子部品接続用のパッド９，１０がそれぞれ形成され
ている。パッド９はＤＩＰ（デュアルインラインパッケ
ージ）１１を表面実装するためのものである。パッド１
０はチップ抵抗１２を表面実装するためのものである。
前記パッド１０は両面板１４の下面側にも形成されてい
る。チップ抵抗１２及びＤＩＰ１１は、対応するパッド
９，１０に対していずれもはんだＳ1 を介して接合され
ている。

【００１４】図３に示されるように、この両面板１４の
表層にある配線パターン６は、第１及び第２のパッド
４，５とミニバイアホール８のランドとを電気的に接続
している。この他、配線パターンのうちのあるもの（図
示略）は、パッド４，５と電子部品１１，１２との間、
または電子部品１１，１２同士の間を電気的に接続して
いる。

【００１５】図３に示されるように、第２の導体部分と
しての第２のパッド４は両面板１４の表面側に形成さ
れ、第１の導体部分としての第１のパッド５は両面板１
４の裏面側に形成されている。導体部分である両パッド
４，５は円形状であり、千鳥状に配置されている。前記
両パッド４，５は、両面板１４を厚さ方向に投影したと
きに重なり合う位置関係に形成されている。両面板１４
の表層には、所定箇所に開口部１７ａを有するソルダー
レジスト１７が設けられている。パッド４，５は外周部
を除いて開口部１７ａから露出している。即ち、両パッ
ド４，５の直径Ｄ5 （本実施形態では１．１mm）は開口
部１７ａの直径Ｄ4 （本実施形態では１．０mm）よりも
大きくなっている。このようにするとパッド４，５が剥
離しにくくなるからである。なお、前記電子部品接続用
のパッド９，１０も開口部１７ａから露出している。配
線パターン６及びミニバイアホール８のランドは、ソル
ダーレジスト１７から露出しておらず、同ソルダーレジ
スト１７によって保護されている。

【００１６】図３等に示されるように、この両面板１４
の表面側には、第２の端子としてのめす型ソケット状ピ
ン１５が多数表面実装されている。一方、その裏面側に
は、第１の端子としてのおす型ピン１６が多数表面実装
されている。両ピン１５，１６の数は、本実施形態では
２００個〜５００個程度である。めす型ソケット状ピン
１５は略円筒状の部材であり、その先端面には挿通穴１
５ａが形成されている。めす型ソケット状ピン１５の挿
通穴１５ａには、ＰＧＡ２１の下面から突出するＩ／Ｏ
ピン２４が挿抜可能に嵌挿される。めす型ソケット状ピ
ン１５の先端には、Ｉ／Ｏピン２４の挿抜を容易ならし
めるためにテーパ部１５ｂが形成されている。このテー
パ部１５ｂは先端側に行くほど広がっている。めす型ソ
ケット状ピン１５の基端面は、第２のパッド４にはんだ
付けされている。そして、めす型ソケット状ピン１５の
基端部周面及びパッド４の表面には、はんだＳ1 により
完全フィレットが形成されている。

【００１７】図３等に示されるように、各おす型ピン１
６はネイルヘッド状に形成されている。かかる形状を採
用したのは、基端側にネイルヘッド部１６ａがあるとお
す型ピン１６の抜け止めが図られるため接合強度が向上
し、ひいては高い信頼性が確保されるからである。前記
ネイルヘッド部１６ａは、第１のパッド５にはんだ付け
されている。その結果、おす型ピン１６の基端部周面及
びパッド５の表面には、はんだＳ1 により完全フィレッ
トが形成されている。なお、ネイルヘッド部１６ａの直
径Ｄ3 は、ソルダーレジスト１７の開口部１７ａの直径
Ｄ4 よりも小さいことが好ましい（図５参照）。その理
由は、接合部分に完全フィレットを確実に形成すること
で、高い接合強度を得るためである。本実施形態では具
体的には、ネイルヘッド部１６ａの直径Ｄ3 を０．７m
m、開口部１７ａの直径Ｄ4 を１．０mmに設定してい
る。また、おす型ピン１６においてネイルヘッド部１６
ａの長さＬ4 を０．２mm、おす型ピン１６の軸部１６ｂ
の長さＬ5 を５．５mm、軸部１６ｂの直径Ｄ2 を０．４
５mm、おす型ピン１６の全長Ｌ1 を５．７mmに設定して
いる。さらに、めす型ソケット状ピン１５の基端部の直
径も、上記と同様の理由により、ソルダーレジスト１７
の開口部１７ａの直径Ｄ4 よりも小さいことが好まし
い。

【００１８】図３に示されるように、ミニバイアホール
８は両面板１４の表裏を貫通するように形成されてい
る。それにより、両面板１４の表面側にある導体層（配
線パターン６等）と、両面板１４の裏面側にある導体層
（配線パターン６等）とが導通されている。ここで、ミ
ニバイアホール８とは、ピン嵌挿を目的とした通常のバ
イアホール（直径０．４mm〜０．８mm）よりも小径であ
って、表裏の導通を図ることのみを目的としたものを指
す。本実施形態においては、具体的には直径２００μm
程度のミニバイアホール８を形成している。

【００１９】図１に示されるように、マザーボードＭＢ
にはあらかじめ固定ソケット２５がはんだ付けによって
脱着不能に固定されている。固定ソケット２５は多数の
めす型ソケット状ピン２６を備える。使用時において、
前記変換モジュール１の備えるおす型ピン１６は、これ
らの固定ソケット２５の挿通穴に挿抜可能に嵌挿され
る。なお、部品交換を行う際の便宜を図るため、当該接
続部位にははんだ付けがなされない。

【００２０】一方、半導体パッケージであるＰＧＡ２１
は、両面板１４の上面側に搭載される。このとき、ＰＧ
Ａ２１のＩ／Ｏピン２４は、めす型ソケット状ピン１５
の挿通穴１５ａに挿抜可能に嵌挿される。そして、この
ときＰＧＡ２１側とマザーボードＭＢ側とが変換モジュ
ール１を介して電気的に接続される。従って、信号等は
ＰＧＡ２１とマザーボードＭＢとの間を行き交うことが
可能となる。その際、信号等が両面板１４の電子部品１
１，１２によって適宜変換されることにより、ＰＧＡ２
１本来の機能が充分に発揮される状態となる。

【００２１】次に、上記のような変換モジュール１の製
造にあたって使用される整列用治具３１の構造を説明す
る。図４に示されるように、この整列用治具３１は複数
の部材からなる。即ち、この整列用治具３１は、下治具
片３２と中治具片３３と上治具片３４と位置決め固定用
治具片３５とからなる。下治具片３２の上面側には中治
具片３３が分離不能に配置されている。中治具片３３の
上面側には上治具片３４が分離可能に配置されている。
位置決め固定用治具片３５は、上治具片３４の取り外し
時に中治具片３３の上面側に着脱可能に配置されるよう
になっている。

【００２２】下治具片３２、中治具片３３及び位置決め
固定用治具片３５は、いずれも耐熱性材料からなること
が好ましい。その理由は、耐熱性を有していれば整列用
治具３１としてのみならずリフロー用治具としても使用
することができるからである。具体的にいうと、本実施
形態では、アルミニウムやステンレス等の金属材料を使
用している。なお、窒化アルミニウム、アルミナ、窒化
珪素、炭化珪素等のセラミックス材料であってもよい。

【００２３】また、下治具片３２及び中治具片３３は、
その内部にそれぞれ空洞３６を有していることが好まし
い。その理由は、空洞３６があると熱容量の減少により
全体として熱しやすく冷めやすくなるため、リフローに
要する時間を短縮することができ、ひいては作業効率の
向上につながるからである。

【００２４】中治具片３３の上面（即ち整列面３３ａ）
における複数箇所には、各おす型ピン１６を挿入するた
めの複数の凹部３７が形成されている。この凹部３７は
例えば断面円形状である。凹部３７の内径Ｄ1 は、おす
型ピン１６の軸部１６ｂの直径Ｄ2 よりも大きく設定さ
れ、かつおす型ピン１６のネイルヘッド部１６ａの直径
Ｄ3 よりも小さく設定されている。この凹部３７の深さ
Ｌ3 は、おす型ピン１６の全長Ｌ1 （ここでは上記の通
り５．７mm）よりも短く形成されている必要がある。従
って、おす型ピン１６が凹部３７に挿入された場合（か
つ上治具片３４がない場合）には、おす型ピン１６の接
合端側がＬ2 分だけ凹部３７から突出する。つまり、接
合端にあるネイルヘッド部１６ａが整列面３３ａから浮
いた状態となる。

【００２５】この場合、各おす型ピン１６のネイルヘッ
ド部１６ａは、整列面３３ａから少なくとも完全フィレ
ットが形成されうる量Ｌ2 （＝浮かせ量Ｌ2 ）だけ浮い
た状態で保持される必要がある。完全フィレットとは、
図５に示されるように潰れておらず裾野状をしたフィレ
ットを指す。また、同図によると、リフローにより溶融
したはんだＳ1 が充分に回り込み、ネイルヘッド部１６
ａを完全に包み込んでいる。本実施形態の場合、完全フ
ィレットの底部から頂部までの高さは約０．５mmにな
る。従って、前記浮かせ量Ｌ2 は少なくともこの値以上
である必要がある。具体的にいうと、形成されるべき完
全フィレットの高さが約０．５mmである場合、前記浮か
せ量Ｌ2 は０．６mm〜５．０mmがよく、１．０mm〜３．
０mmがさらによく、１．５mm〜２．０mmが特によい。た
だし、浮かせ量Ｌ2 が長くなりすぎると凹部３７の深さ
Ｌ3 が浅くなるため、位置決めがしにくくなり、位置ず
れが生じやすくなるおそれがある。従って、本実施形態
ではＬ2 ＝１．５mm、Ｌ3 ＝４．２mmに設定している。
別の言い方をすると、浮かせ量Ｌ2 はおす型ピン１６の
全長Ｌ1 の１／２以下であることがよい。なお、完全フ
ィレットの高さが０．５mmよりも大きくなる場合にはそ
れに付随してＬ2 の好適範囲も大きな値にシフトし、逆
に０．５mmよりも小さくなる場合にはそれに付随してＬ
2 の好適範囲も小さな値にシフトする傾向にある。

【００２６】上治具片３４において前記凹部３７に対応
する箇所には、テーパ状の貫通孔３８が形成されてい
る。これらの貫通孔３８は上面側に向かって広がってお
り、その最大径はネイルヘッド部１６ａの直径Ｄ3 より
も大きくなっている。従って、ばらばらの状態で供給さ
れてくるおす型ピン１６は、これらの貫通孔３８がある
ことによって凹部３７内にスムーズに案内される。この
とき、おす型ピン１６はネイルヘッド部１６ａが上を向
いた状態となる。

【００２７】位置決め固定用治具片３５は、変換基板２
とほぼ同サイズをした枠状の部材である。位置決め固定
用治具片３５には空洞３６が設けられていてもよい。位
置決め固定用治具片３５の内周面側には、変換基板２を
嵌合した状態で位置決め固定するための矩形状の段部３
９が形成されている。変換基板２をこの位置決め固定用
治具片３５に嵌合すると、変換基板２は整列面３３ａと
一定の間隔を隔てて水平に支持される。つまり、この位
置決め固定用治具片３５はスペーサとしての役割を有す
る。

【００２８】同位置決め固定用治具片３５はガイド部４
０を備えている。変換基板２は、このガイド部４０によ
ってガイドされつつ嵌合する。その結果、変換基板２は
水平方向に移動不能な状態となり、位置決め固定が図ら
れる。つまり、この位置決め固定治具片３５はガイドと
しての役割も有する。

【００２９】次に、この変換モジュール１を製造する方
法を図４（ａ）〜図４（ｅ）に基づいて説明する。ま
ず、ガラスエポキシ絶縁基板の両面に銅箔を貼着した銅
張積層板を出発材料とし、レジストを形成したうえで銅
箔のエッチングを行う。その結果、絶縁基板両面にパッ
ド４，５，９，１０及び配線パターン６を形成する。次
いで、ミニバイアホール８を形成するための貫通孔（直
径約２００μm ）をドリル等を用いて穴あけする。さら
に、触媒核を付与した後に無電解銅めっきを行うこと
で、ミニバイアホール８を形成する。この後、絶縁基板
両面にソルダーレジスト１７を形成する。なお、ガラス
エポキシ製の絶縁基板に代えて、ガラスポリイミド製の
絶縁基板を選択してもよい。

【００３０】続く第１のはんだ印刷工程では、スクリー
ン印刷の手法によって、第１の面側にある第１のパッド
５上にクリームはんだ１８をあらかじめ片面印刷してお
く。クリームはんだ１８の印刷は、スクリーン印刷以外
の手法によってなされてもよい。クリームはんだ１８と
しては、例えば共晶はんだ（Ｐｂ：Ｓｎ＝３７：６３，
融点１８３℃）Ｓ1 の粉末をベヒクルに分散させてなる
もの等が使用される。

【００３１】次の工程では、第１の端子であるおす型ピ
ン１６のネイルヘッド部１６ａを整列用治具３１の整列
面３３ａから浮かせた状態で整列させる（おす型ピン整
列工程）。具体的には以下の手順による。まず、上治具
片３４を取り付けた整列用治具３１に対して、上方から
おす型ピン１６をばらばらの状態で供給する。そのと
き、整列用治具３１を水平方向に揺動させておくことが
よい。このようにすると、おす型ピン１６の軸部１６ｂ
が凹部３７内に入り込み、おす型ピン１６が立った状態
となる（図４(a) 参照）。次に、上治具片３４を取り外
す（図４(b) 参照）。すると、整列用治具３１の整列面
３３ａからおす型ピン１６のネイルヘッド部１６ａが浮
き上がった状態となる。この後、位置決め固定用治具片
３５を中治具片３３上に配置する。

【００３２】次の変換基板重ね合わせ工程では、第１の
面側の第１のパッド５を、整列されたおす型ピン１６の
ネイルヘッド部１６ａの端面に接触させるべく、整列用
治具３１上に変換基板２を重ね合わせる（図４(c) 参
照）。つまり、位置決め固定治具片３５の段部３９に変
換基板２を支持させる。このとき、変換基板２は位置決
め固定治具片３５のガイド部４０によってガイドされつ
つ嵌合する。各パッド５上にはクリームはんだ１８が印
刷されているので、その粘着力によりおす型ピン１６の
ネイルヘッド部１６ａがパッド５に対して仮固定され
る。

【００３３】次の第２のはんだ印刷工程では、変換基板
２における第２の面側にある第２のパッド５に、ろう材
としてのはんだＳ1 をはんだクリーム１８の状態でスク
リーン印刷する（図４(d) 参照）。このとき、変換基板
２における第１の面側には多数のおす型ピン１６が存在
しているため、変換基板２はいわば多くの点において支
持されている。従って、第２の面側のパッド４にクリー
ムはんだ１８を印刷したときでもその印圧は各おす型ピ
ン１６に分散されてしまうため、印圧が一箇所に集中す
るようなことは避けられる。

【００３４】次の工程では、変換基板２の第２の面側に
ある第２のパッド４にめす型ソケット状ピン１５の接合
端を接触させる。なお、本実施形態では、シート状かつ
樹脂製の間隔保持具１９によりめす型ソケット状ピン１
５を保持した状態で供給している。

【００３５】次の両面一括リフロー工程では、変換基板
２を整列用治具３１ごと加熱することでリフローを行
い、クリームはんだ１８を溶融させる（図４(e) 参
照）。その結果、第１のパッド５とおす型ピン１６とが
はんだ付けされ、かつ第２のパッド４とめす型ソケット
状ピン１５とがはんだ付けされる。

【００３６】この後、電子部品１１，１２をそれぞれの
パッド９，１０に対して個別にはんだ付けすることによ
り、所望の変換モジュール１が完成する。なお、電子部
品接続用のパッド９，１０にもクリームはんだ１８を印
刷しておき、前記両面一括リフロー工程においてめす型
ソケット状ピン１５等と同時にはんだ付けしてもよい。

【００３７】このようにして作製された変換モジュール
１にＰＧＡ２１を搭載したものを、マザーボードＭＢの
固定ソケット２５に搭載すれば、ＰＧＡ２１を高速で動
作させることができる。

【００３８】さて、以下に本実施形態において特徴的な
作用効果を列挙する。（イ）本実施形態の整列用治具３１を用いて製造される
変換モジュール１は、変換基板２が両面板１４からなる
ものである。このため、多層板からなる従来のものに比
べて確実に構成が単純になる。また、ピン嵌挿用である
通常のバイアホールを形成する必要がなく、表裏導通用
のミニバイアホール８のみの形成で足りるため、これに
よっても構成が単純になる。ゆえに、以上の２つのこと
から低コストな変換モジュール１とすることができる。
さらに、ピン嵌挿用のバイアホールの形成が不要になる
ことで、変換基板２の主要部分を構成する両面板１４の
外形寸法を小さくすることができる。このため、コンパ
クトな変換モジュール１を得ることができる。

【００３９】（ロ）この実施形態の整列用治具３１によ
ると、複数の凹部３７におす型ピン１６が挿入されるこ
とにより、各おす型ピン１６が立った状態で整列する。
また、このときおす型ピン１６のネイルヘッド部１６ａ
は、整列用治具３１の整列面３３ａから完全フィレット
が形成されうる量Ｌ2 だけ浮いた状態にもなる。ゆえ
に、はんだ付け工程の際に溶融したはんだＳ1 は整列面
３３ａに邪魔されることなく、ネイルヘッド部１６ａの
下側まで充分に回り込むことができる。そのため、第１
のパッド５とおす型ピン１６との間に確実に完全フィレ
ットが形成される。よって、第１のパッド５とおす型ピ
ン１６との間の接合強度が強くなり、変換モジュール１
に高い信頼性を確保することができる。

【００４０】（ハ）この実施形態の整列用治具３１は耐
熱性を有する材料からなるものであるため、整列用治具
としてのみならずリフロー用治具としても使用すること
ができる。従って、はんだ付け工程前における治具の移
し替え作業が不要になり、その分だけ作業効率が向上す
る。また、この整列用治具３１の内部には空洞３６があ
ることから、熱容量の減少により全体として熱しやすく
冷めやすくなる。そのため、リフロー工程に要する時間
を短縮することができ、その分だけ作業効率が向上す
る。［第２の実施形態］次に、本発明を具体化した第２の実
施形態の変換モジュール１の製造方法を図６に基づき詳
細に説明する。

【００４１】ここでは、前記実施形態の整列用治具３１
に加えて、もう一つ整列用治具４１を使用する点が異な
っている。これ以降、前者を第１の整列用治具３１と呼
び、後者を第２の整列用治具４１と呼ぶ。

【００４２】図６（ｂ）等に示されるように、第２の整
列用治具４１は下治具片４２と上治具片４４とからな
る。下治具片４２の複数箇所には凹部４３が形成されて
いる。一方、上治具片４４において凹部４３に対応する
箇所には、同じく凹部４５が形成されている。各凹部４
５は整列面４４ａである上面において開口している。下
治具片４２に形成された凹部４３内には、めす型ソケッ
ト状ピン１５の接合端側が収容される。上治具片４４に
形成された凹部４５内には、めす型ソケット状ピン１５
の非接合端側が収容される。従って、凹部４５の内径の
ほうが凹部４３の内径よりも大きく形成されている。な
お、かかる下治具片４２や上治具片４４について空洞３
６を設けてもよい。

【００４３】まず最初の工程では、図６（ａ）〜図６
（ｄ）に従って、第２の端子であるめす型ソケット状ピ
ン１５の接合端を第２の整列用治具４１の整列面４４ａ
から浮かせた状態で整列させておく。より具体的にいう
と次の手順になる。下治具片４２の上方からばらばらの
状態のめす型ソケット状ピン１５を供給し、凹部４３内
にその非接合端側を入り込ませる（図６(a) 参照）。こ
のとき、各めす型ソケット状ピン１５は立った状態とな
る。次に、下治具片４２上に上治具片４４を重ね合わせ
るとともに（図６(b) 参照）、それらを反転した後（図
６(c) 参照）、下治具片４２のみを取り除く（図６(d)
参照）。

【００４４】一方、実施形態１において示した手順に従
い、第１のはんだ印刷工程、おす型ピン整列工程、変換
基板重ね合わせ工程及び第２のはんだ印刷工程を実施
し、図６（ｅ）のような状態としておく。

【００４５】次の反転工程では、第２のパッド４をめす
型ソケット状ピン１５の接合端に接触させるべく、変換
基板２を第１の整列用治具３１ごと反転させかつそれら
を第２の整列用治具４１に重ね合わせる（図６(f) 参
照）。このとき、２つの整列用治具３１，４１の整列面
３３ａ，４４ａは互いに対向した状態となる。本実施形
態の位置決め固定用治具片４６は、実施形態１のときよ
りも長いガイド部４０を備えている。よって、ガイド部
４０の上面が第２の整列用治具４１の整列面４４ａに当
接することで、整列面４４ａに対して変換基板２が一定
間隔にかつ水平に保持される。即ち、この位置決め固定
用治具片４６は、変換基板２と第１の整列用治具３１と
の間のスペーサとして機能するばかりでなく、変換基板
２と第２の整列用治具４１との間のスペーサとしても機
能する。

【００４６】なお、両整列用治具３１，４１は、位置決
め固定機構としてのフック状の位置決め固定片４７によ
って分離不能に位置決め固定される。かかる位置決め固
定片４７は、両整列用治具３１，４１の少なくともいず
れか一方に設けられている。従って、反転時において両
整列用治具３１，４１同士のずれが防止される。また、
反転時においては変換基板２自体がいわば押さえの役割
を果たし、各おす型ピン１６の脱落を防止する。なお、
位置決め固定機構としては、上記のフック構造に限定さ
れることはなく、例えば凹凸同士による嵌脱構造などを
採用してもよい。また、位置決め固定機構は第１の整列
用治具３１側に設けられていてもよく、第２の整列用治
具４１に設けられていてもよく、両方３１，４１に設け
られていてもよい。さらに、かかる位置決め固定機構は
整列用治具３１，４１と別体であってもよい。

【００４７】このような反転工程の後、変換基板２を整
列用治具３１，４１ごと加熱することで両面一括リフロ
ーを行い、クリームはんだ１８を溶融させる。その結
果、第１のパッド５とおす型ピン１６とがはんだ付けさ
れ、かつ第２のパッド４とめす型ソケット状ピン１５と
がはんだ付けされる。この後、電子部品１１，１２をそ
れぞれのパッド９，１０に対して個別にはんだ付けする
ことにより、所望の変換モジュール１が完成する。

【００４８】さて、以下に本実施形態において特徴的な
作用効果を列挙する。（イ）本実施形態は第１の実施形態と基本的な部分が共
通しているため、実施形態１で述べたイ、ロ、ハの各作
用効果を奏することはいうまでもない。

【００４９】（ロ）本実施形態では、さらに位置決め固
定機構である位置決め固定片４７によって、両整列用治
具３１，４１同士が分離不能に位置決め固定されるよう
になっている。従って、対向させて配置した状態の両整
列用治具３１，４１を反転させたときでも、両整列用治
具３１，４１同士のずれが防止される。従って、両面一
括はんだ付け工程を確実に行うことができる。よって、
片面ずつはんだ付けを行う場合に比べて、作業効率の向
上を図ることができる。また、第２の整列用治具４１に
ついてもめす型ソケット状ピン１５を浮かせた状態で整
列させているため、第１の面側のみならず第２の面側に
ついても、確実に完全フィレットが形成されるという利
点がある。

【００５０】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ことはなく、例えば次のような形態に変更することが可
能である。 ◎ 図７に示される別例の整列用治具５１では、実施形
態１にて示した第１の整列用治具３１とは異なる形状を
した位置決め固定用治具片５２が採用されている。変換
基板２は、その位置決め固定用治具片５２に嵌合されて
いる。従って、この治具片５２は、いわば変換基板２の
嵌合時におけるガイドとしての役割のみを有する。

【００５１】◎ 図８に示される別例の整列用治具６１
においても、実施形態１にて示した第１の整列用治具３
１とは異なる形状をした位置決め固定用治具片６２が採
用されている。変換基板２はその位置決め固定用治具片
６２の上面に載置されている。従って、この治具片６２
は、いわば変換基板２と整列面３３ａとの間を一定間隔
にするためのスペーサとしての役割のみを有する。

【００５２】◎ ろう付けははんだＳ1 を用いたはんだ
付けのみに限定されることはなく、例えば銀ろう等を用
いたろう付け等であっても勿論よい。 ◎ 実施形態２において使用したおす型ピン１６は、ネ
イルヘッド状に限定されることはなく、例えば単純な形
状をしたものであってもよい。ただし、上述のとおりネ
イルヘッド状であるほうが信頼性の向上にとって有利で
ある。

【００５３】◎ 両面一括リフローにより端子をはんだ
付けする実施形態１，２の方法に代え、片面ずつリフロ
ーする方法を採用してもよい。この場合、先に行うはん
だ付け用のはんだＳ1 は、後に行うはんだ付け用のはん
だＳ1 よりも高融点であることがよい。

【００５４】◎ 本発明の治具３１，４１，５１，６１
を用いた製造方法は、例えば図９（ａ）〜図９（ｄ）に
示されるような構造の変換モジュール７１，７３，７
５，７７の製造に適用されてもよい。図９（ａ）の変換
モジュール７１では、第１のパッド５にネイルヘッド状
のおす型ピン１６がはんだ付けされ、第２のパッド４に
端子としての略ボール状のバンプ７２がはんだ付けされ
ている。図９（ｂ）の変換モジュール７３では、第１の
パッド５に略ボール状のバンプ７２がはんだ付けされ、
第２のパッド４にめす型ソケット状ピン１５がはんだ付
けされている。図９（ｃ）の変換モジュール７５では、
第１のパッド５及び第２のパッド４に、ともにおす型ピ
ン１６がはんだ付けされている。図９（ｄ）の変換モジ
ュール７７では、第１のパッド５及び第２のパッド４
に、ともにめす型ソケット状ピン１５がはんだ付けされ
ている。なお、端子がばらばらの状態で供給される場合
であれば、実施形態２のような２つの治具３１，４１を
用いた製造方法のほうが、これら変換モジュール７１，
７３，７５，７７の製造に適している。

【００５５】◎ 本発明の治具３１，４１，５１，６１
を用いた製造方法は、変換モジュール１，７１…７７以
外の端子付き基板の製造に適用されても勿論よい。 ◎ 空洞３６の形成に代えて、例えば整列用治具３１，
４１，５１，６１を構成する治具片３２，３３等に透孔
を形成してもよい。また、前記治具片３２，３３等を多
孔質体により形成してもよい。これらのような構成であ
っても、熱しやすく冷めやすいものとすることができ
る。なお、比熱の小さな材料を選択する場合には、空洞
３６等は省略されてもよい。

【００５６】ここで、特許請求の範囲に記載された技術
的思想のほかに、前述した実施形態によって把握される
技術的思想をその効果とともに以下に列挙する。（１）請求項１乃至３のいずれか１項において、前記
端子付き基板は半導体パッケージをマザーボードに搭載
する際に信号変換等を行うための変換モジュールであ
り、前記端子はピン状端子であり、前記ろう付けは前記
ろう材としてはんだを用いたはんだ付けであることを特
徴とする端子付き基板製造用治具。

【００５７】（２）請求項１乃至３，技術的思想１の
いずれか１項において、前記端子の接続端はピン状端子
のネイルヘッド部であり、そのネイルヘッド部は前記整
列面から０．６mm〜５．０mm（さらには１．０mm〜３．
０mm、特には１．５mm〜２．０mm）だけ浮き上がった状
態で保持されることを特徴とする端子付き基板製造用治
具。この構成であると、ピン状端子に位置ずれを生じさ
せることなく、確実に完全フィレットを形成することが
できる。

【００５８】なお、本明細書中において使用した技術用
語を次のように定義する。「ろう材：共晶はんだ等のように鉛及び錫を主成分と
して含むＰｂ−Ｓｎ系のはんだや、Ａｕ系、Ｉｎ系、Ｂ
ｉ系等のようなＰｂレスのはんだ等のような低融点のも
のをいうほか、銀ろう等のような高融点のものも含
む。」

【００５９】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１，２，３
に記載の発明によれば、信頼性の高い端子付き基板を確
実に製造することができる端子付き基板製造用治具を提
供することができる。

【００６０】請求項２，３に記載の発明によれば、上記
効果に加え、治具の移し替え作業が不要になり、かつろ
う付け工程に要する時間を短縮することができるため、
その分だけ作業効率の向上を図ることができる。

【００６１】さらに、請求項３に記載の発明によれば、
上記効果に加え、反転時における両治具同士のずれが防
止されるため、両面一括ろう付け工程を確実に行うこと
ができ、それに付随して作業効率の向上を図ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の治具により製造される実施形態１の変
換モジュールの使用状態を示す概略図。

【図２】同変換モジュールを示す概略図。

【図３】同変換モジュールの要部拡大断面図。

【図４】（ａ）〜（ｅ）は実施形態１の治具を用いた同
変換モジュールの製造方法を説明するための概略断面
図。

【図５】同変換モジュール及び治具の要部拡大断面図。

【図６】（ａ）〜（ｆ）は２つの治具を使用した実施形
態２の変換モジュールの製造方法を説明するための概略
断面図。

【図７】別例の変換モジュール製造用治具を示す概略断
面図。

【図８】別例の変換モジュール製造用治具を示す概略断
面図。

【図９】（ａ）〜（ｄ）は本発明の治具により製造可能
な各種変換モジュールを示す概略図。

【図１０】従来における変換モジュールの製造方法を説
明するための要部拡大断面図。

【図１１】従来における変換モジュールの製造方法を説
明するための要部拡大断面図。

【図１２】従来における変換モジュールの製造方法を説
明するための要部拡大断面図。

【符号の説明】

１，７１，７３，７５，７７…端子付き基板としての変
換モジュール、２…基板としての変換基板、４，５…導
体部分としてのパッド、１５…端子としてのめす型ソケ
ット状ピン、１６…端子としてのおす型ピン、１６ａ…
接合端としてのネイルヘッド部、３１，４１，５１，６
１…端子付き基板製造用治具としての整列用治具、３３
ａ，４４ａ…整列面、３７，４５…凹部、４７…位置決
め固定機構としての位置決め固定片、Ｌ2 …完全フィレ
ットが形成されうる量（＝浮かせ量）、Ｓ1 …ろう材と
してのはんだ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】治具を用いて複数の端子を立てた状態で整
列させる工程、基板に形成された導体部分を前記整列さ
れた各端子の接合端に接触させるべく前記基板を前記治
具上に重ね合わせる工程、及び前記導体部分と前記接合
端との間に介在されるろう材を溶融させることにより前
記導体部分と前記端子とをろう付けする工程を含む端子
付き基板の製造方法において使用される前記治具であっ
て、その治具は前記各端子を挿入するための複数の凹部が形
成された整列面を有し、かつ前記各端子の接合端はその
整列面から少なくとも完全フィレットが形成されうる量
だけ浮いた状態で保持されることを特徴とする端子付き
基板製造用治具。
【請求項２】耐熱性材料からなりかつその内部に空洞を
有することを特徴とした請求項１に記載の端子付き基板
製造用治具。
【請求項３】前記治具を２つ用いて互いの整列面を対向
させて配置する場合において、両治具同士を分離不能に
位置決め固定するための位置決め固定機構を、前記両治
具の少なくともいずれか一方に設けた請求項１または２
に記載の端子付き基板製造用治具。